Все рубрики Обратная связь Карта сайта
Версия для слабовидящих
НовостиЭкономика и бизнесИсследования и анализВсе материалы

Новые элементы для солнечных батарей - Всё о мобильной энергии - солнечные батареи и другая электроника для туристов

6.07.2011

Как известно, гибкие солнечные батареи из аморфного кремния пока уступают по ряду характеристик батареям из кристаллического кремния, однако последние весьма хрупкие. Совместить положительные качества обоих типов фотоэлементов попытались разработчики описанных ниже новых солнечных элементов.

В последние годы доля солнечных батарей на рынке альтернативных источников энергии неуклонно растет. Этот факт, несомненно, стимулирует многие научные группы к поиску новых решений для солнечных элементов и их массивов.

В работе "Ultrathin silicon solar microcells for semitransparent,mechanically flexible and microconcentrator module designs" американскими учеными предложена методика получения ультратонких, гибких, полупрозрачных солнечных элементов на основе монокристаллов кремния. Схема синтеза достаточно проста (рис. 1). Фактически, они предложили собирать солнечную батарею из большого числа миниатюрных фотоэлементов, изготовленных в едином технологическом процессе.

Рис. 1. Пошаговая схема синтеза солнечных элементов (а), оптическое изображение готового устройства (b) и данные сканирующей электронной микроскопии (с).

Травлением исходной кремниевой пластины с последующим допированием получали солнечные элементы, которые далее методом трансферной печати (transfer printing) переносились на гибкую полимерную подложку.

Использованная методика значительно сокращает время производства массивов солнечных элементов на большой площади (порядка 0,5 см2). Печать производилась на специально сконструированном аппарате, который позволял позиционировать изображение с точностью до одного микрона. Визуальный контроль процесса осуществлялся с помощью оптического микроскопа.

Готовые изделия представляют собой тонкие пленки толщиной менее 100 мкм. Отдельные солнечные элементы (рис. 2) имеют толщину порядка 100 нм и поперечные размеры 0,1×1,5 мм. Они располагаются параллельно друг другу и соединены между собой золотыми контактами, которые связывают p и n зоны соседних ячеек.

Рис. 2. Схематическое изображение отдельного элемента, содержащего области, допированные фосфором (n+) и бором (p+).

В процессе синтеза возможно контролировать расстояние между отдельными элементами в полимерной матрице. Это позволяет получать солнечные элементы с различной светопроницаемостью (рис. 3).

Рис. 3. Оптическая фотография солнечного элемента с радиусом изгиба 4,9 мм (а), его схематическое устройство (b) и распределение деформаций на поперечном срезе пленки при изгибе(с).

Увеличение расстояния между элементами, несомненно, снижает мощность, производимую системой. Однако такая конструкция позволяет располагать солнечные батареи в самых неожиданных местах, например вместо оконных стекол.Следует отметить еще одно важное свойство новых устройств. Они легко гнутся (рис. 4) и скатываются в рулоны без потери функциональных свойств. Этот факт значительно упростит в будущем их транспортировку и установку при промышленном использовании.

Рис. 4. Изменение прозрачности пленок при варьировании расстояния между элементами d. (А) Изображения получены при использовании для печати подложки с предварительно нанесенной надписью. Вверху расстояние между элементами 397 микрон, внизу - 26 микрон. (B) Спектры пропускания пленок с различным d. (C) Солнечный элемент с d = 397 мкм.

Мощность полученной системы можно увеличить, если над слоем солнечных микроячеек поместить фокусирующие элементы (рис. 5). В работе использовались цилиндрические линзы с целью формирования одноосного устройства фокусировки солнечного излучения. Такое сочетание позволяет в 2,5 раза увеличить выходную мощность устройства.

Рис. 5. Солнечные элементы с дополнительным слоем фокусирующих линз. Готовая пленка (а) и ее схематическое изображение (b).

Удобная и низкозатратная технология трансферной печати солнечных элементов, предложенная в работе, позволяет снизить стоимость и увеличить производительность процесса синтеза и поэтому является перспективным направлением для дальнейших исследований.

Источник: mobipower.ru

Дело труба: украинцев долго заставят отапливаться буржуйками

Не успел Виктор Янукович в ходе визита на Закарпатье заявить о своем желании видеть всю Украину на автономных системах теплоснабжения, чиновники начали оживленно обсуждать преимущества индивидуального отопления перед централизованным…

Если честно, восторгаться автономным теплоснабжением позволительно исключительно законченному эгоисту, который, действительно, пытается самостоятельно, в обход государственных (или олигархических, - у нас это одно и то же) интересов минимизировать свои затраты на жилищно-коммунальные услуги. Общеизвестно, что стоимость тепла в квартире, поступившее через индивидуальный котел, для потребителя на два порядка ниже, чем цена не всегда горячих батарей теплоцентрали. Во-первых, индивидуальщик, как правило, платит за газ, греющий его батареи, по цене конфорочного, то есть из квоты отечественного газа. А этот газ, как понимаете, отпускается населению по 768 грн. за тысячу кубов. Чтобы создать благоприятный температурный режим в средней двухкомнатной квартире, на отопительный сезон достаточно около 2,5 тысячи кубов газа. Если же зима выдалась теплой или хозяин квартиры заблаговременно утеплил наружные стены и заменил окна на евростандарт, он способен еще и экономить газ. Ну и свобода обогрева: хочу - греюсь, хочу – мерзну, и никто мне не указ. Газ, слава Богу, поступает в квартиры практически бесперебойно.

5.07.2011
Азербайджан примет участие в тендере на строительство LNG-терминала по приему сжиженного газа

Баку. Украина объявила тендер на строительство LNG-терминала по приему сжиженного газа. Об этом заявил председатель Государственного агентства по инвестициям и управления Национальными проектами Украины Владислав Каськив.

По его словам, «строительство терминала по приему и регазификации сжиженного газа обеспечит диверсификацию источников поставок энергоносителей, усилит энергетическую безопасность страны и улучшит инвестиционный климат в Украине».

5.07.2011
ТГК-2 тихо поблагодарило уволившегося Дмитрия Морозова за работу

Исполняющим обязанности генерального директора ОАО «Тверские коммунальные системы» назначен Андрей Грибков, сообщили сегодня в пресс-службе компании.

Напомним, занимавший ранее эту должность Дмитрий Морозов принял решение о переходе на другую работу. Предполагается, что он займется развитием проектов альтернативной энергетики в составе корпорации «Биоэнергия».

5.07.2011
Все статьи

Комментарии

В мире

137 274 411 548 685 685